JP5559609B2 - Pivot bearing device - Google Patents

Pivot bearing device Download PDF

Info

Publication number
JP5559609B2
JP5559609B2 JP2010126803A JP2010126803A JP5559609B2 JP 5559609 B2 JP5559609 B2 JP 5559609B2 JP 2010126803 A JP2010126803 A JP 2010126803A JP 2010126803 A JP2010126803 A JP 2010126803A JP 5559609 B2 JP5559609 B2 JP 5559609B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ball bearing
ball
shaft
sleeve
pivot bearing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2010126803A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2011012810A (en
Inventor
正 内田
秀利 松井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Minebea Co Ltd
Original Assignee
Minebea Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Minebea Co Ltd filed Critical Minebea Co Ltd
Priority to JP2010126803A priority Critical patent/JP5559609B2/en
Publication of JP2011012810A publication Critical patent/JP2011012810A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5559609B2 publication Critical patent/JP5559609B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C35/00Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
    • F16C35/04Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
    • F16C35/06Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/04Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly
    • F16C19/06Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly with a single row or balls
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/54Systems consisting of a plurality of bearings with rolling friction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Support Of The Bearing (AREA)
  • Mounting Of Bearings Or Others (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Description

本発明は、軸を保持する精度に優れたピボット軸受装置に関する。   The present invention relates to a pivot bearing device having excellent accuracy for holding a shaft.

例えば、HDD(ハードディスクドライブ)の磁気ヘッドを走査するスイングアームの軸受部分等に利用されるピボット軸受装置には、高い軸受精度が要求される。この精度は、スイングアームの高速動作および高い位置決め精度が要求されるHDD用磁気ディスクの検査装置において特に要求される。このような要求に答えるピボット軸受装置として、3つの玉軸受を軸方向に並べて配置した構造が提案されている(例えば特許文献1を参照)。   For example, high bearing accuracy is required for a pivot bearing device used for a bearing portion of a swing arm that scans a magnetic head of an HDD (hard disk drive). This accuracy is particularly required in an HDD magnetic disk inspection apparatus that requires high-speed operation of the swing arm and high positioning accuracy. As a pivot bearing device that meets such requirements, a structure in which three ball bearings are arranged in the axial direction has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

特許文献1に記載のピボット軸受装置では、3個の玉軸受を軸方向に並べた構造とすることで、軸を保持する精度を高めている。特許文献1に記載のピボット軸受装置では、軸方向に3つ並んだ玉軸受の端部に位置する玉軸受の予圧を他の玉軸受の2倍となる構造としている。また、この予圧の状態を可能とするために、特許文献1の「0016」段落には、上記2倍の予圧が加わる玉軸受を他の2つの玉軸受とは異なる接触角のものとする旨が記載されている。   In the pivot bearing device described in Patent Document 1, the accuracy of holding the shaft is increased by adopting a structure in which three ball bearings are arranged in the axial direction. The pivot bearing device described in Patent Document 1 has a structure in which the preload of the ball bearings positioned at the ends of three ball bearings arranged in the axial direction is double that of other ball bearings. In order to enable this preload state, the paragraph “0016” of Patent Document 1 states that the ball bearing to which the double preload is applied has a contact angle different from that of the other two ball bearings. Is described.

特開2008―185190号公報JP 2008-185190 A

上記特許文献1に記載の技術では、3個の玉軸受の内の一つを異なる仕様の玉軸受とする必要がある。このため、製造が煩雑となり、また部品コストが高くなる。また、他の倍の予圧が加わる玉軸受は、強い負荷が加わるため消耗し易くピボット軸受装置全体で考えた場合の信頼性や寿命の点で不利となる。また、予圧を高くした玉軸受はトルクが高くなるので、低トルクのピボット軸受装置を得る場合には不利となる。   In the technique described in Patent Document 1, one of the three ball bearings needs to be a ball bearing having a different specification. For this reason, manufacture becomes complicated and component cost becomes high. Further, a ball bearing to which another preload is applied is likely to be worn out due to a strong load, which is disadvantageous in terms of reliability and life when considered as a whole pivot bearing device. Further, since the ball bearing having a high preload has a high torque, it is disadvantageous when a pivot bearing device having a low torque is obtained.

そこで本発明は、製造が容易であり、部品コストが低く、また高信頼性と高寿命を有し、更に低トルク特性を有するピボット軸受装置を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a pivot bearing device that is easy to manufacture, has low component costs, has high reliability and a long life, and has low torque characteristics.

請求項1に記載の発明は、筒形状の外側部材と、前記外側部材の内側に保持された軸部材と、前記軸部材を前記外側部材に対して回転可能な状態で保持し、軸方向に順に並んで配置された第1の玉軸受、第2の玉軸受および第3の玉軸受とを備え、前記第2の玉軸受の外輪のみ、前記外側部材に固着されておらず、前記円筒形状の外側部材の内側と前記第2の玉軸受の外輪との間に隙間が形成されており、前記第1および第3の玉軸受の外輪は、接着層を介して前記筒状の外側部材の内側に固着されており、前記接着層の厚さの分で前記隙間が形成されていることを特徴とするピボット軸受装置である。請求項1に記載の発明によれば、軸方向に3つ並んだ玉軸受の軸中心の位置のずれが吸収され、軸部材を回転させた際に受けるトルクの変動を抑えることができる。なお、固着というのは、接着剤等により固定し、動かないように一体化した状態のことをいう。

According to the first aspect of the present invention, a cylindrical outer member, a shaft member held inside the outer member, the shaft member held in a rotatable state with respect to the outer member, and axially A first ball bearing, a second ball bearing and a third ball bearing which are arranged in order, and only the outer ring of the second ball bearing is not fixed to the outer member, and the cylindrical shape A gap is formed between the inner side of the outer member and the outer ring of the second ball bearing, and the outer ring of the first and third ball bearings is connected to the cylindrical outer member via an adhesive layer. The pivot bearing device is characterized in that it is fixed inside and the gap is formed by the thickness of the adhesive layer . According to the first aspect of the present invention, the displacement of the position of the shaft center of the three ball bearings arranged in the axial direction is absorbed, and the fluctuation of the torque received when the shaft member is rotated can be suppressed. Note that the term “fixed” refers to a state in which it is fixed with an adhesive or the like and integrated so as not to move.

請求項1に記載の発明によれば、軸方向に3つ並んだ玉軸受の軸中心の位置のずれが吸収され、軸部材を回転させた際に受けるトルクの変動を抑えることができるので、全ての玉軸受に同じ仕様のものを利用できる。このため、製造が容易であり、部品コストを低くできる。また、各玉軸受の仕様が同じであるので、特定の玉軸受に負荷が集中する状態が避けられ、高信頼性と高寿命が得られる。更に、3つの玉軸受を使用するので、共振周波数を高めて低トルク特性を有するピボット軸受装置が得られる。また、請求項1に記載の発明によれば、第2の玉軸受の軸中心の変動が許容され、軸方向に3つ並んだ玉軸受の軸中心の位置のずれを吸収する構造が得られる。また、請求項1に記載の発明によれば、隙間を形成するための特別な加工を必要としないので、製造コストが上昇しない。
According to the first aspect of the present invention, the shift in the position of the shaft center of the three ball bearings arranged in the axial direction is absorbed, and fluctuations in torque received when the shaft member is rotated can be suppressed. The same specification can be used for all ball bearings. For this reason, manufacture is easy and can reduce a component cost. Further, since the specifications of the ball bearings are the same, a state where the load is concentrated on a specific ball bearing can be avoided, and high reliability and a long life can be obtained. Further, since three ball bearings are used, a pivot bearing device having a low torque characteristic by increasing the resonance frequency can be obtained. In addition, according to the first aspect of the present invention, a variation in the axial center of the second ball bearing is allowed, and a structure that absorbs a shift in the axial center position of the three ball bearings arranged in the axial direction is obtained. . In addition, according to the first aspect of the present invention, since no special processing for forming the gap is required, the manufacturing cost does not increase.

実施形態のピボット軸受装置の断面図である。It is sectional drawing of the pivot bearing apparatus of embodiment. 実施形態のピボット軸受装置の断面図である。It is sectional drawing of the pivot bearing apparatus of embodiment. シャフトを回転させた際に受けるトルクの変動を測定するシステムの概念図である。It is a conceptual diagram of the system which measures the fluctuation | variation of the torque received when rotating a shaft. シャフトを回転させた際に受けるトルクの変動を測定した結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having measured the change of the torque received when rotating a shaft.

(構成1)
図1は、実施形態のピボット軸受装置の断面図である。図1には、ピボット軸受装置100を軸方向で切った断面の構造が示されている。ピボット軸受装置100は、回転する軸部材となるシャフト101と外側筐体となる筒形状のスリーブ102とを備えている。シャフト101とスリーブ102とは、第1の玉軸受103、第2の玉軸受108および第3の玉軸受113により結合し、スリーブ102に対してシャフト101が相対的に回転可能な構造とされている。
(Configuration 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view of a pivot bearing device according to an embodiment. FIG. 1 shows a cross-sectional structure of the pivot bearing device 100 cut in the axial direction. The pivot bearing device 100 includes a shaft 101 that serves as a rotating shaft member and a cylindrical sleeve 102 that serves as an outer housing. The shaft 101 and the sleeve 102 are coupled by a first ball bearing 103, a second ball bearing 108, and a third ball bearing 113, and the shaft 101 can be rotated relative to the sleeve 102. Yes.

各玉軸受は、同じ仕様とされている。第1の玉軸受103は、外輪103a、転動体の一例である鋼球として機能するボール103bおよび内輪103cを備えている。ボール103bが回転することで、外輪103aが内輪103cに対して相対的に回転する。第2の玉軸受108も同様に外輪108a、ボール108bおよび内輪108cを備えている。第3の玉軸受113も同様に外輪113a、ボール113bおよび内輪113cを備えている。   Each ball bearing has the same specifications. The first ball bearing 103 includes an outer ring 103a, a ball 103b that functions as a steel ball that is an example of a rolling element, and an inner ring 103c. As the ball 103b rotates, the outer ring 103a rotates relative to the inner ring 103c. Similarly, the second ball bearing 108 includes an outer ring 108a, a ball 108b, and an inner ring 108c. Similarly, the third ball bearing 113 includes an outer ring 113a, a ball 113b, and an inner ring 113c.

シャフト101の中心は、貫通孔101aが形成され、この貫通孔101aの内側に図示省略した雌ネジ構造が形成されている。この雌ネジ構造に図示しない他の軸部材の雄ネジ構造が噛み合わされることで、シャフト101の他の回転軸への接続が行われる。   A through hole 101a is formed at the center of the shaft 101, and a female screw structure (not shown) is formed inside the through hole 101a. The male screw structure of another shaft member (not shown) is engaged with this female screw structure, whereby the shaft 101 is connected to the other rotating shaft.

シャフト101の一方の端部近くには、円環形状のフランジ部(外側鍔部)105が一体に設けられている。フランジ部105には、第1の玉軸受103の内輪103cが接触している。また、第1の玉軸受103の外輪103aは、スリーブ102の内側に一体に設けられた円環形状の突出部(内側鍔部)102aに接触している。第1の玉軸受103の外輪103aの外周は、スリーブ102に接着層107によって接着され、内輪103cは、シャフト101の外周に接着層104により接着されている。   Near one end of the shaft 101, an annular flange (outer flange) 105 is integrally provided. The inner ring 103 c of the first ball bearing 103 is in contact with the flange portion 105. In addition, the outer ring 103 a of the first ball bearing 103 is in contact with an annular protrusion (inner flange) 102 a that is integrally provided inside the sleeve 102. The outer periphery of the outer ring 103 a of the first ball bearing 103 is bonded to the sleeve 102 by the adhesive layer 107, and the inner ring 103 c is bonded to the outer periphery of the shaft 101 by the adhesive layer 104.

第1の玉軸受103に加わる予圧は、フランジ部105と突出部102aとの間において加えられる。すなわち、フランジ部105→内輪103c→ボール103b→外輪103a→突出部102aの順で力が加わり、第1の玉軸受103に対する予圧が与えられる。   The preload applied to the first ball bearing 103 is applied between the flange portion 105 and the protruding portion 102a. That is, a force is applied in the order of the flange portion 105 → the inner ring 103c → the ball 103b → the outer ring 103a → the protruding portion 102a, and a preload is applied to the first ball bearing 103.

第2の玉軸受108の外輪108aは、スリーブ102と一体となった突出部102aおよび円環形状のスペーサ110とに接触している。ここで、外輪108aは、スリーブ102、突出部102aおよびスペーサ110に接着(固着)されていない。そして、外輪108aとスリーブ102の間には隙間102bが存在している。この例では、スリーブ102の第2の玉軸受108が位置する部分の内周面の内径が、他の部分に比較して、大きくされた拡径構造とされている。つまり、外輪108aとスリーブ102との間に隙間102bが形成されるように外輪108aに対向する部分のスリーブ102の内周面は、内径が拡大された構造とされている。なお、図1では、視認し易いように誇張して隙間102bが示されている。   The outer ring 108 a of the second ball bearing 108 is in contact with the protruding portion 102 a integrated with the sleeve 102 and the annular spacer 110. Here, the outer ring 108 a is not bonded (fixed) to the sleeve 102, the protruding portion 102 a, and the spacer 110. A gap 102b exists between the outer ring 108a and the sleeve 102. In this example, the inner diameter of the inner peripheral surface of the portion where the second ball bearing 108 of the sleeve 102 is located has a larger diameter structure than that of the other portion. That is, the inner peripheral surface of the sleeve 102 at a portion facing the outer ring 108a is configured such that the inner diameter is enlarged so that a gap 102b is formed between the outer ring 108a and the sleeve 102. In FIG. 1, the gap 102b is shown exaggerated for easy visual recognition.

スペーサ110は、その外周がスリーブ102に接触し、上下の面が第2の玉軸受108の外輪108aと第3の玉軸受113の外輪113aに接触している。なお、スペーサ110も他の部材に接触はしているが接着等により固着はされていない。第2の玉軸受108の内輪108cは、シャフト101に接着層106により接着されている。なお、内輪108cは、軸方向において他の部材に接触していない。   The outer periphery of the spacer 110 is in contact with the sleeve 102, and the upper and lower surfaces are in contact with the outer ring 108 a of the second ball bearing 108 and the outer ring 113 a of the third ball bearing 113. The spacer 110 is also in contact with other members, but is not fixed by adhesion or the like. The inner ring 108 c of the second ball bearing 108 is bonded to the shaft 101 with an adhesive layer 106. The inner ring 108c is not in contact with other members in the axial direction.

第2の玉軸受108に加わる予圧は、内輪108c→ボール108b→外輪108a→突出部102aと加わっている。   The preload applied to the second ball bearing 108 is applied in the order of inner ring 108c → ball 108b → outer ring 108a → protruding portion 102a.

第3の玉軸受113の外輪113aは、スペーサ110に接触し、更にスリーブ102に接着層112により接着されている。したがって、第2の玉軸受108の外輪108aのみが接着されていない構造になる。第3の玉軸受113の内輪113cは、接着層111によりシャフト101に接着されている。第3の玉軸受113に加わる予圧は、内輪113c→ボール113b→外輪113a→スペーサ110→第2の玉軸受の外輪108aと加わっている。   The outer ring 113 a of the third ball bearing 113 is in contact with the spacer 110 and is further bonded to the sleeve 102 with an adhesive layer 112. Therefore, only the outer ring 108a of the second ball bearing 108 is not bonded. The inner ring 113 c of the third ball bearing 113 is bonded to the shaft 101 by the adhesive layer 111. The preload applied to the third ball bearing 113 is applied as follows: inner ring 113c → ball 113b → outer ring 113a → spacer 110 → outer ring 108a of the second ball bearing.

(構成2)
図2は、実施形態のピボット軸受装置の断面図である。図2には、図1のピボット軸受装置100とは異なる構造のピボット軸受装置200を軸方向で切った断面が示されている。ピボット軸受装置200は、シャフト101とスリーブ102とが第1の玉軸受103、第2の玉軸受108および第3の玉軸受113により結合し、スリーブ102に対してシャフト101が相対的に回転可能な構造とされている。
(Configuration 2)
FIG. 2 is a cross-sectional view of the pivot bearing device of the embodiment. FIG. 2 shows a cross section in which a pivot bearing device 200 having a structure different from that of the pivot bearing device 100 of FIG. 1 is cut in the axial direction. In the pivot bearing device 200, the shaft 101 and the sleeve 102 are coupled by the first ball bearing 103, the second ball bearing 108, and the third ball bearing 113, and the shaft 101 can rotate relative to the sleeve 102. It is a simple structure.

以下、図2に示すピボット軸受装置200が図1に示すピボット軸受装置100と異なる部分について説明する。ピボット軸受装置200は、シャフト101の外周に接触した状態で挿入されたスペーサ120を備えている点が、図1のピボット軸受装置100と異なっている。スペーサ120は、第2の玉軸受108の内輪108cと第3の玉軸受113の内輪113cとに接触し、内輪108cと内輪113cとの間で予圧を伝えている。なお、スペーサ120は、他の部材に接触はしているが接着等により固着はされていない。   In the following, a description will be given of the difference between the pivot bearing device 200 shown in FIG. The pivot bearing device 200 is different from the pivot bearing device 100 of FIG. 1 in that it includes a spacer 120 inserted in contact with the outer periphery of the shaft 101. The spacer 120 is in contact with the inner ring 108c of the second ball bearing 108 and the inner ring 113c of the third ball bearing 113, and transmits a preload between the inner ring 108c and the inner ring 113c. The spacer 120 is in contact with other members but is not fixed by adhesion or the like.

また、図2に示すピボット軸受装置200においても外輪108aとスリーブ102の間にはわずかな隙間(図示省略)が存在している。ここで、ピボット軸受装置200では、図1の構造の場合と異なり、スリーブ102の第2の玉軸受108が位置する部分の内周面は、内径が大きくされた構造とされておらず、上記の隙間は、接着層112の厚みに相当する寸法(0.5μm〜50μm程度)とされている。すなわち、後述するように第3の玉軸受113の外輪113aは、接着層112によってスリーブ102に接着されている。これに対して第2の玉軸受108の外輪108aは、スリーブ102に接着されていない。このため、接着層112の厚みの分の隙間が外輪108aとスリーブ102の内周との間に形成された構造とされている。   Also in the pivot bearing device 200 shown in FIG. 2, there is a slight gap (not shown) between the outer ring 108 a and the sleeve 102. Here, in the pivot bearing device 200, unlike the structure of FIG. 1, the inner peripheral surface of the portion where the second ball bearing 108 of the sleeve 102 is located is not configured to have an increased inner diameter. These gaps have dimensions corresponding to the thickness of the adhesive layer 112 (about 0.5 μm to 50 μm). That is, as will be described later, the outer ring 113 a of the third ball bearing 113 is bonded to the sleeve 102 by the adhesive layer 112. On the other hand, the outer ring 108 a of the second ball bearing 108 is not bonded to the sleeve 102. Therefore, a gap corresponding to the thickness of the adhesive layer 112 is formed between the outer ring 108 a and the inner periphery of the sleeve 102.

ピボット軸受装置200における予圧について説明する。まず、第1の玉軸受103および第2の玉軸受108の予圧が与えられている状態は、ピボット軸受装置100と同じである。第3の玉軸受113に与えられる予圧は、図1の場合と異なり、外輪113a→ボール113b→内輪113c→スペーサ120→第2の玉軸受の内輪108cと加わっている。第3の玉軸受113への予圧は、内輪108cをシャフト101に接着した後に加えられる。そのため、ピボット軸受装置200における第3の玉軸受113への予圧は、第2の玉軸受108の内輪108cによって受け止められ、既に第2の玉軸受108に加わっている予圧に影響を与えない。   The preload in the pivot bearing device 200 will be described. First, the state in which preload is applied to the first ball bearing 103 and the second ball bearing 108 is the same as that of the pivot bearing device 100. Unlike the case of FIG. 1, the preload applied to the third ball bearing 113 is applied in the order of outer ring 113a → ball 113b → inner ring 113c → spacer 120 → inner ring 108c of the second ball bearing. The preload to the third ball bearing 113 is applied after the inner ring 108c is bonded to the shaft 101. Therefore, the preload applied to the third ball bearing 113 in the pivot bearing device 200 is received by the inner ring 108 c of the second ball bearing 108 and does not affect the preload already applied to the second ball bearing 108.

以上述べたように、図1(または図2)に示すピボット軸受装置100(またはピボット軸受装置200)は、筒形状の外側部材であるスリーブ102と、スリーブ102の内側に保持された軸部材であるシャフト101と、シャフト101をスリーブ102に対して回転可能な状態で保持し、軸方向に順に並んで配置された第1の玉軸受103、第2の玉軸受108および第3の玉軸受113とを備えている。そして、第2の玉軸受108の外輪108aは、スリーブ102に接着されておらず、外輪108aとスリーブ102との間には、僅かな隙間が設けられている。   As described above, the pivot bearing device 100 (or the pivot bearing device 200) shown in FIG. 1 (or FIG. 2) includes a sleeve 102 that is a cylindrical outer member and a shaft member that is held inside the sleeve 102. A certain shaft 101 and a first ball bearing 103, a second ball bearing 108 and a third ball bearing 113 which are held in a state where the shaft 101 can rotate with respect to the sleeve 102 and are arranged in order in the axial direction. And. The outer ring 108 a of the second ball bearing 108 is not bonded to the sleeve 102, and a slight gap is provided between the outer ring 108 a and the sleeve 102.

また、スリーブ102の内側に一体に設けられ、第1の玉軸受103の外輪103aと第2の玉軸受108の外輪108aとに接触された状態で挟まれる接触部材である突出部102aを更に備えている。また、シャフト101に一体に設けられ、第1の玉軸受103の内輪103cにおける第2の玉軸受108の側と反対の側において第1の玉軸受103の内輪103cに接触するフランジ部105を更に備えている。   Further, it further includes a projecting portion 102a that is integrally provided inside the sleeve 102 and is a contact member that is sandwiched between the outer ring 103a of the first ball bearing 103 and the outer ring 108a of the second ball bearing 108. ing. Further, a flange portion 105 provided integrally with the shaft 101 and contacting the inner ring 103c of the first ball bearing 103 on the side opposite to the second ball bearing 108 side of the inner ring 103c of the first ball bearing 103 is further provided. I have.

(特性)
以下、図1に示すピボット軸受装置の軸受精度を測定した結果を説明する。ここでは、(A)と(B)の2種類のサンプルを用意した。(A)のサンプルは、本発明の実施例である図1に示すピボット軸受装置100である。(B)のサンプルは、ピボット軸受装置100において、更に第2の玉軸受108の外輪をスリーブ102に接着した構造である。
(Characteristic)
Hereinafter, the result of measuring the bearing accuracy of the pivot bearing device shown in FIG. 1 will be described. Here, two types of samples (A) and (B) were prepared. The sample of (A) is the pivot bearing device 100 shown in FIG. 1 which is an embodiment of the present invention. The sample (B) has a structure in which the outer ring of the second ball bearing 108 is further bonded to the sleeve 102 in the pivot bearing device 100.

(測定システム)
まず測定を行ったシステムについて説明する。図3は、測定を行ったシステムの概要を示す概念図である。図3には、測定システム400が示されている。
(Measurement system)
First, the measurement system will be described. FIG. 3 is a conceptual diagram showing an outline of a system that performs measurement. In FIG. 3, a measurement system 400 is shown.

測定システム400において、回転ホルダー401に保持スリーブ402を介して、図1のピボット軸受装置100のスリーブ102が取り付けられている。回転ホルダー401は、駆動モータ403により回転させられる。ピボット軸受装置100のシャフト101には、延長軸404が取り付けられ、延長軸404には、回転アーム405が取り付けられている。回転アーム405の端部近くには、接触片406が取り付けられ、接触片406には、ロードセル408の検出部407が接触している。   In the measurement system 400, the sleeve 102 of the pivot bearing device 100 of FIG. 1 is attached to the rotary holder 401 via the holding sleeve 402. The rotation holder 401 is rotated by a drive motor 403. An extension shaft 404 is attached to the shaft 101 of the pivot bearing device 100, and a rotary arm 405 is attached to the extension shaft 404. A contact piece 406 is attached near the end of the rotating arm 405, and the detection part 407 of the load cell 408 is in contact with the contact piece 406.

駆動モータ403が回転すると、回転ホルダー401が回転し、それに伴ってピボット軸受装置100の外側筐体であるスリーブ102が、シャフト101に対して相対的に回転しようとする。この際、接触片406がロードセル408の検出部407に接触しているので、シャフト101は回転できず、シャフト101がピボット軸受装置100から受けるトルクがロードセル408によって測定される。   When the drive motor 403 rotates, the rotation holder 401 rotates, and accordingly, the sleeve 102 which is the outer casing of the pivot bearing device 100 tries to rotate relative to the shaft 101. At this time, since the contact piece 406 is in contact with the detection unit 407 of the load cell 408, the shaft 101 cannot rotate, and the torque received by the shaft 101 from the pivot bearing device 100 is measured by the load cell 408.

(測定結果)
図4は、測定結果を示すグラフであり、横軸は、ピボット軸受装置100のスリーブ102に対するシャフト101の相対回転角に対応する測定時間であり、縦軸は、シャフト101がスリーブ102から受けるトルクの値である。そして、図4(A)は、第2の玉軸受108をスリーブ102に接着しないサンプルAの測定データである。図4(B)は、第2の玉軸受108をスリーブ102に接着したサンプルBの測定データである。
(Measurement result)
FIG. 4 is a graph showing the measurement results, where the horizontal axis is the measurement time corresponding to the relative rotation angle of the shaft 101 with respect to the sleeve 102 of the pivot bearing device 100, and the vertical axis is the torque that the shaft 101 receives from the sleeve 102. Is the value of FIG. 4A shows measurement data of sample A in which the second ball bearing 108 is not bonded to the sleeve 102. FIG. 4B shows measurement data of sample B in which the second ball bearing 108 is bonded to the sleeve 102.

図4から明らかなように、3つの玉軸受をスリーブ102に接着したサンプルBは、回転角に対するトルクの周期的な変動が見られる。これに対して、第2の玉軸受(中央の玉軸受)108をスリーブ102に接着しないサンプルAは、回転角に対するトルクの変動がほとんど見られない。この測定結果から、中央の玉軸受を外側筐体であるスリーブ102に接着する構造に比較して、接着しない構造が、回転に対するトルク変動を抑える点で優れていることが結論される。   As is clear from FIG. 4, in the sample B in which three ball bearings are bonded to the sleeve 102, a periodic variation in torque with respect to the rotation angle is observed. On the other hand, in the sample A in which the second ball bearing (center ball bearing) 108 is not bonded to the sleeve 102, the torque variation with respect to the rotation angle is hardly seen. From this measurement result, it is concluded that a structure that does not adhere is superior in terms of suppressing torque fluctuation with respect to rotation, as compared with a structure in which the central ball bearing is adhered to the sleeve 102 that is the outer casing.

以下、このような結果となる原因について考察する。まず、3つの玉軸受のシャフト(回転軸)に対するラジアル方向の位置決め精度には、測定精度以下の極僅かな不均一性が存在する。つまり、3つの玉軸受の軸中心は、完全に一致せず、極僅かであるがずれている(勿論、偶然ほぼ一致する場合もある)。   Hereinafter, the cause of such a result will be considered. First, the radial positioning accuracy with respect to the shafts (rotating shafts) of the three ball bearings has a slight non-uniformity that is less than the measurement accuracy. In other words, the shaft centers of the three ball bearings do not completely coincide with each other, but are slightly shifted from each other (of course, they may coincide with each other by chance).

ここで本実施形態では、中央の第2の玉軸受がスリーブ102に接着されておらず、その外輪とスリーブ102との間に僅かな隙間が設けられている。このため、中央の玉軸受の内輪と外輪の相対位置関係が、各玉軸受の軸中心の変動を吸収する程度に変位可能になると考えられる。この極僅かな変位によりシャフト101の相対回転に際する上記のずれが吸収され、図4(A)に示すようにトルクの変動がほとんど現れなくなるものと考えられる。   Here, in the present embodiment, the central second ball bearing is not bonded to the sleeve 102, and a slight gap is provided between the outer ring and the sleeve 102. For this reason, it is considered that the relative positional relationship between the inner ring and the outer ring of the center ball bearing can be displaced to such an extent that the fluctuation of the center of each ball bearing is absorbed. This slight displacement absorbs the above-described deviation in the relative rotation of the shaft 101, and it is considered that the torque fluctuation hardly appears as shown in FIG.

一方、中央の玉軸受がスリーブ102に接着されていると、中央の玉軸受の内輪と外輪の相対位置関係が固定されるので、3つの玉軸受の軸中心のずれが吸収される余地がなくなり、このずれに起因してシャフト101の相対回転に際するトルクの変動が図4(B)に示すように現れるものと考えられる。   On the other hand, when the central ball bearing is bonded to the sleeve 102, the relative positional relationship between the inner ring and the outer ring of the central ball bearing is fixed, so there is no room for the deviation of the axial centers of the three ball bearings to be absorbed. Due to this deviation, it is considered that the fluctuation of the torque during the relative rotation of the shaft 101 appears as shown in FIG.

(応用例)
本発明は、ピボット軸受装置一般に利用できるが、軸を高い精度で保持するピボット軸受装置への利用に適している。このようなピボット軸受装置が必要とされる装置としては、HDDに利用される磁気記録媒体の検査装置や高密度記録が可能なHDDにおける磁気ヘッドのスイングアームを支える軸のピボット軸受装置が挙げられる。これらの装置では、決められた位置への素早くそして速い磁気ヘッドの移動制御が重要となる。この際、スイングアームのピボット軸受装置の保持精度が、データの書き込み精度および読み取り精度に影響する。具体的には、データの書き込みおよび読み取りの精度、および動作速度を高める場合、スイングアームの軸受精度もそれに応じて高いものが要求される。この点で、本発明を利用したピボット軸受装置は、これらの装置への利用に適している。勿論、本発明を利用したピボット軸受装置は、その他の高い軸受精度が要求される用途に利用可能なことは言うまでもない。
(Application examples)
The present invention can be generally used for a pivot bearing device, but is suitable for use in a pivot bearing device that holds a shaft with high accuracy. Examples of devices that require such a pivot bearing device include an inspection device for a magnetic recording medium used in an HDD and an axial pivot bearing device that supports a swing arm of a magnetic head in an HDD capable of high-density recording. . In these apparatuses, it is important to control the movement of the magnetic head quickly and quickly to a predetermined position. At this time, the holding accuracy of the pivot bearing device of the swing arm affects the data writing accuracy and reading accuracy. Specifically, when the accuracy of writing and reading data and the operation speed are increased, the bearing accuracy of the swing arm is required to be high accordingly. In this respect, the pivot bearing device using the present invention is suitable for use in these devices. Of course, it goes without saying that the pivot bearing device using the present invention can be used for other applications requiring high bearing accuracy.

本発明は、ピボット軸受装置に利用することができる。   The present invention can be used for a pivot bearing device.

100…ピボット軸受装置、200…ピボット軸受装置、101…シャフト(回転軸)、102…スリーブ(外側筐体)、102a…突出部、103…第1の玉軸受、104…接着層、105…フランジ部、106…接着層、107…接着層、108…第2の玉軸受、110…スペーサ、111…接着層、112…接着層、113…第3の玉軸受、120…スペーサ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Pivot bearing apparatus, 200 ... Pivot bearing apparatus, 101 ... Shaft (rotary shaft), 102 ... Sleeve (outer housing | casing), 102a ... Projection part, 103 ... 1st ball bearing, 104 ... Adhesive layer, 105 ... Flange 106, adhesive layer, 107 ... adhesive layer, 108 ... second ball bearing, 110 ... spacer, 111 ... adhesive layer, 112 ... adhesive layer, 113 ... third ball bearing, 120 ... spacer.

Claims (1)

筒形状の外側部材と、
前記外側部材の内側に保持された軸部材と、
前記軸部材を前記外側部材に対して回転可能な状態で保持し、軸方向に順に並んで配置された第1の玉軸受、第2の玉軸受および第3の玉軸受と
を備え、
前記第2の玉軸受の外輪のみ、前記外側部材に固着されておらず、
前記円筒形状の外側部材の内側と前記第2の玉軸受の外輪との間に隙間が形成されており、
前記第1および第3の玉軸受の外輪は、接着層を介して前記筒状の外側部材の内側に固着されており、前記接着層の厚さの分で前記隙間が形成されていることを特徴とするピボット軸受装置。
A cylindrical outer member;
A shaft member held inside the outer member;
The shaft member is held in a rotatable state with respect to the outer member, and includes a first ball bearing, a second ball bearing, and a third ball bearing arranged in order in the axial direction,
Only the outer ring of the second ball bearing is not fixed to the outer member ,
A gap is formed between the inside of the cylindrical outer member and the outer ring of the second ball bearing,
The outer rings of the first and third ball bearings are fixed to the inside of the cylindrical outer member via an adhesive layer, and the gap is formed by the thickness of the adhesive layer. Pivot bearing device characterized.
JP2010126803A 2009-06-05 2010-06-02 Pivot bearing device Expired - Fee Related JP5559609B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010126803A JP5559609B2 (en) 2009-06-05 2010-06-02 Pivot bearing device

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009135678 2009-06-05
JP2009135678 2009-06-05
JP2010126803A JP5559609B2 (en) 2009-06-05 2010-06-02 Pivot bearing device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011012810A JP2011012810A (en) 2011-01-20
JP5559609B2 true JP5559609B2 (en) 2014-07-23

Family

ID=43591902

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010126803A Expired - Fee Related JP5559609B2 (en) 2009-06-05 2010-06-02 Pivot bearing device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5559609B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10839834B2 (en) * 2018-11-30 2020-11-17 Minebea Mitsumi Inc. Pivot assembly bearing device and pivot assembly bearing device fabrication method
CN116336087A (en) * 2023-05-30 2023-06-27 苏州铁近机电科技股份有限公司 Three-bearing assembly assembling method

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0632245Y2 (en) * 1989-03-29 1994-08-24 日本精工株式会社 Bearing device
JPH11188505A (en) * 1997-12-26 1999-07-13 Okuma Corp Main spindle device of machine tool
JP2001208082A (en) * 1999-11-16 2001-08-03 Minebea Co Ltd Pivot bearing
JP2002346861A (en) * 2001-05-24 2002-12-04 Okuma Corp Main spindle device of machine tool
JP2006326695A (en) * 2005-05-23 2006-12-07 Ntn Corp Bearing device for main spindle of machine tool
JP4940969B2 (en) * 2007-01-31 2012-05-30 日本精工株式会社 Bearing unit
JP2009243555A (en) * 2008-03-31 2009-10-22 Seiko Instruments (Thailand) Ltd Bearing unit and pivot device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011012810A (en) 2011-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3536022B2 (en) Pivot bearing device
JP3878861B2 (en) Spindle motor and recording disk drive
JP4451771B2 (en) Spindle motor
JP2009008200A (en) Fluid bearing device and spindle motor
JP5559609B2 (en) Pivot bearing device
JP2010271069A (en) Encoder and method of manufacturing the same
EP1167787B1 (en) Bearing apparatus
US20090245712A1 (en) Bearing unit and pivot device
JP2000074043A (en) Spindle motor
JP2009185859A (en) Roller bearing unit and its manufacturing method
JP2013204811A (en) Pivot bearing device and magnetic recording device using the same
JP2006325329A (en) Spindle motor and recording disk driving device using same
JP5018538B2 (en) Bearing unit for swing arm of magnetic disk device, and method for manufacturing swing arm bearing unit of magnetic disk device
JP5253358B2 (en) Rotary encoder controlled air spindle
JP5857500B2 (en) Hard disk drive swing arm bearing
JP4082699B2 (en) Information recording disk playback / recording device
US9196292B1 (en) Rotary spindle having a disk clamp bottom land facing and in contact with a shaft top land
JP6230421B2 (en) Bearing device and information recording / reproducing device
JP4827401B2 (en) Torque limiter and manufacturing method thereof
JP5230020B2 (en) Spindle motor for hard disk drive
JP6354464B2 (en) Bearing device
JP5307925B2 (en) Outer rotor type spindle motor
JP2006342887A (en) Magnetic fluid bearing
JP2001016819A (en) Spindle motor
JP2002235739A (en) Double row ball bearing unit

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130111

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130424

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130912

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140205

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140331

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140520

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140606

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5559609

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees